فازت أفيتال درعي، طالبة الدكتوراه في معهد وايزمان، بمسابقة PayLab Israel 2015

يبحث في جزيئات النيوترينو التي امتصتها تجربة ICECUBE في القارة القطبية الجنوبية * أقيمت نهائيات مسابقة FeyLab الليلة (الخميس) في مركز حمادة في تل أبيب، بالتعاون مع حمادة والأكاديمية الوطنية للعلوم والمجلس الثقافي البريطاني * وكان هذا مسابقة FeyLab السابعة، وفازت بها جميعًا عالمات

أفيتال داري، طالبة الدكتوراه في المجموعة التي تدرس نظريات فيزياء الجسيمات في معهد وايزمان، هي الفائزة بالنهائي الإسرائيلي لمسابقة FeyLab، التي يشرح فيها العلماء العلوم لعامة الناس في ثلاث دقائق. ديري هو الفائز السابع. وفي جميع المسابقات الست السابقة أيضًا، فازت العالمات بجائزة - رحلة إلى مهرجان شلتنهام للعلوم في بريطانيا العظمى والمشاركة في نهائيات مسابقة FeyLab العالمية.
المتسابقون في المسابقة من خريجي البكالوريوس والماجستير الذين يتناولون الفيزياء، والمطلوب منهم تقديم موضوع علمي للجمهور في 3 دقائق بطريقة مثيرة ودقيقة وواضحة. عادة يكون الموضوع مجانيا، لكن هذه المرة خصصت المسابقة لمجال الفيزياء، بمناسبة الذكرى الستين لتأسيس مسرع الجسيمات CERN في جنيف وبمناسبة انضمام إسرائيل هذا العام كعضو كامل العضوية في مركز الأبحاث الأوروبي في جنيف وخاصة لمحاضرات الفيزياء. يتم تنظيم المسابقة من قبل الأكاديمية الوطنية الإسرائيلية للعلوم مع حمدة - مركز التعليم العلمي في تل أبيب. ولهذا السبب، كان جميع المشاركين هذا العام بالطبع من علماء الفيزياء، بما في ذلك، بالطبع، المتأهلون للتصفيات النهائية.
وكانت لجنة التحكيم لهذا العام هي البروفيسور يورام روزن من كلية الفيزياء في التخنيون، والبروفيسور المساعد أييليت بارام تزباري، باحثة في الاتصال العلمي من قسم تدريس العلوم في التخنيون، والصحفي أفيف لافي (GLC).

وأوضح داري للجمهور ما هي جسيمات النيوترينو: "في كل وقت يمر تدفق تريليون جسيم في الثانية عبر كل واحد منا. إنهم شفافون بالنسبة لنا ونحن شفافون بالنسبة لهم".
صادف الفيزيائي النمساوي فولفغانغ باولي تجربة أجراها في عام 1930، حيث يبدو أن توازن الطاقة ينتهك قانون الحفاظ على الطاقة. ولهذا السبب، تنبأ بوجود جسيم يأخذ معه بعض الطاقة وقام بحساب خصائصه، إلا أن هذه الخصائص - الغياب شبه الكامل للاتصال بالمادة العادية، ستعني أنه لن يكون من الممكن اكتشافه. لقد راهن على علبة من الشمبانيا.
"لقد توقعت وجود جسيم لن يكتشفه أحد"، قال وراهن على علبة من الشمبانيا، لكن في النهاية تم اكتشاف النيوترينو تجريبيا على يد فريق بقيادة فريدريك رينز، في عام 1956، في تجارب في " مفاعل نهر السافانا النووي. كان على باولي، الذي كان لا يزال فيزيائيًا نشطًا، أن يفي بوعده بالتدخل.

"النيوترينوات عبارة عن جسيمات أولية مثل الإلكترونات على سبيل المثال، لكنها لا تحتوي على شحنة كهربائية. يتحركون بسرعة الضوء لكنهم يخترقون أي عائق. ولا تحافظ النيوترينوات على اتصال مع المادة إلا نادرًا، فمرة واحدة في العمر يقوم جسيم النيوترينو بتحريك ذرة واحدة في جسمنا.
ومع ذلك، ومن أجل زيادة فرصة قياس لقاء النيوترينو مع المادة العادية، تم إجراء تجربة تعرف باسم "IceCube" في القارة القطبية الجنوبية، حيث تم وضع مكعب طوله وعرضه وعمقه كيلومترات داخل الجليد (مكعب مكعب). كيلومتر)، وكان بداخله أجهزة استشعار مصممة للكشف عن آثار مثل هذا التأثير على الجليد. في المتوسط، يتم تسجيل كل أحد عشر تفاعلاً من هذا القبيل، والتي خلفتها جزيئات النيوترينو التي نشأت في الانفجار الكبير وتشق طريقها إلى القطب الجنوبي على مدى 14 مليار سنة. وفي غضون سنوات قليلة سنكون قادرين على بناء صورة للحظات الأولى للكون بفضل الجسيمات الأكثر لامبالاة في الكون".

"لدينا بالفعل صورة للكون عندما كان عمره 370 ألف سنة. قبل ذلك كان الكون معتمًا للضوء ولكنه كان شفافًا للنيوترينوات حتى أول ناقص عشر ثوانٍ. خلال الـ 370 ألف سنة الأولى، تحركت جزيئات النيوترينو بحرية بينما كان الضوء مغلقا. وبالتالي فإن النيوترينوات هي المفتاح للتعرف على ما حدث في بداية الكون قبل الضوء.
وفي حوار مع موقع العلوم بعد الفوز، قالت ديري إنها الآن في بداية الدكتوراه. "درست في الجامعة العبرية للحصول على درجة البكالوريوس في الفيزياء، وبعد ذلك قمت بالتحول وذهبت لدراسة الموسيقى في أكاديمية الموسيقى (مغني الموسيقى الكلاسيكية) وبعد ذلك فقط أتيت إلى معهد وايزمان للحصول على الماجستير والدكتوراه الدرجة الثالثة. أنا مهتم بالتعليم، قمت هذا العام بتدريس فصل للأطفال في علم الفلك في معهد وايزمان ومحاضرة في الفصول المدرسية التي تأتي إلى المعهد عن الجسيمات. أعتقد انه مهم."
كيف أتيت لدراسة جسيمات النيوترينو؟
ديري: "كنت أعلم دائمًا أنني مهتم بالعلوم الأساسية الموجودة. بعد دورة قدمها مشرفي يوسي نير في فيزياء الجسيمات، أدركت أن هذا هو المجال الذي يتحدث إلي. هذا مجال جمالي للغاية في نظري. من الرائع أن نتعلم المزيد عن اللبنات الأساسية لمسألة الفضاء وأن نرى كيف ترتبط أصغر الأشياء مثل النيوترينوات بأشياء أكبر مثل الانفجار الكبير الذي يتم الحديث عنه عادة في سياق الفيزياء الفلكية. "هذا مثال جميل لكيفية ارتباط الأصغر بالأكبر. نحن نتعلم من بعضنا البعض، نتعلم من الجسيمات عن الانفجار الأعظم وتوسع الكون، ومن الأشياء التي تحدث في الفيزياء الفلكية، نتعلم عن الجسيمات."

كيف تفسر أنه حتى الآن لم يفز سوى الفتيات في مسابقة FeyLab؟
"في الدور نصف النهائي بالفعل، كان جميع المنافسين يضحكون لأن هناك فائز بالفعل، ليست هناك حاجة لإثارة كل هذه الضجة. أخبرتهم أنه حتى الآن كان جميع الفائزين بيولوجيين".

والقارة القطبية الجنوبية إلى أبرد مكان في القدس - مختبر بن أوهيون، طالب الدكتوراه في الجامعة العبرية الذي يبرد الذرات باستخدام الليزر لدراسة أساسيات الطبيعة.
وأوضح أن درجة الحرارة هي في الواقع حركة جزيئات الغاز، التي تتحرك في درجة حرارة الغرفة بسرعة ألف كيلومتر في الساعة. لإبطائهم من الضروري تبريدهم. الثلاجات المخصصة قادرة على تبريد الغازات إلى درجة حرارة 200 درجة تحت الصفر، ولكن حتى في هذه الحالة تكون سرعتها عالية جدًا. وأوضح أنه لذلك يستخدم الليزر الذي يعمل على إتلاف جزيئات الغاز التي تصل إليه وبالتالي إيقافها وتجميدها فعليا.

إيلاد شلايفر، طالب دكتوراه في الجامعة العبرية، يبحث في طرق علاج الأورام السرطانية باستخدام البروتونات بدلاً من الأشعة السينية. وذلك لأن البروتونات تبعث معظم الطاقة عندما تصطدم بالهدف (الورم) وأقل مع الأنسجة السليمة في الطريق. المشكلة هي أن مثل هذا الجهاز يكلف مائة مليون دولار ولا يستطيع شراءه سوى 48 مستشفى في العالم كله، لذلك يهدف البحث إلى تقليل وتبسيط الجهاز حتى يتمكن كل مستشفى من استخدامه.
يقول شليفر نفسه، الذي جاء إلى البحث بعد اكتشاف مرض السرطان في دماغ أخيه (والذي تعافى منه لحسن الحظ)، إن المعدات في إسرائيل غير كافية لإجراء البحث، وهو مجبر على السفر إلى المختبرات في جميع أنحاء العالم. العالم لإجراء التجارب: "ليس لدينا أشعة ليزر قوية ويجب أن أسافر إلى الرمال لإجراء هذه الدراسات - كوريا وإيطاليا والولايات المتحدة الأمريكية."

حاول ليف تالور، الحائز على شهادة البكالوريوس والماجستير في الفيزياء من الجامعة العبرية تمهيدا لإنهاء الدكتوراه في جامعة تل أبيب واستعدادا للسفر إلى منصب ما بعد الدكتوراه في ألمانيا، الإجابة على سؤال هل نحن وحدنا؟ باختصار، اكتشافات العديد من الكواكب خارج المجموعة الشمسية - في الواقع كل نجم تقريبًا، والعديد منها بحجم الأرض وتقع في المنطقة الصالحة للسكن، هناك فرصة لبقاء الحياة. ويقدر أن المعدات اللازمة لاكتشاف الحياة في الأنظمة الشمسية القريبة ستكون متاحة خلال 10 إلى 20 عامًا.
أمير وايزمن، حاصل على درجة البكالوريوس والماجستير في هندسة المواد في جامعة بن غوريون، ويعمل في تطوير المواد والعمليات في صناعة المعدات الطبية، ويعمل في شركة ميكروتك.
تقوم الشركة بتطوير مستشعر صغير يتم إدخاله في الأوعية الدموية ويفحص ضغط الدم المحلي فيها عن طريق فك تشفير خاصية التردد لتدفق الدم عبر غشاء المستشعر. يتم الاستماع إلى المستشعر باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية الشائع. وبهذه الطريقة سيكون من الممكن الكشف مسبقًا عن مخاطر الإصابة بأمراض مثل قصور القلب وضغط العين والمزيد.

وبعد محاضرات المتنافسين أوضح البروفيسور علام جروس أسباب الاهتمام العام بجسيم هيجز بشكل خاص وبنشاط محور التسريع بشكل عام.